Abstract
Mål
For å evaluere forholdet mellom uttrykket profiler av 84 ekstracellulære matriks (ECM) gener og prognosen for pasienter med tykk- og endetarmskreft (CRC).
Metoder
Denne retrospektive studien inkluderte 114 pasienter med stadium i-IV CRC som gjennomgikk primær tumor reseksjon. Kvantitative real-time PCR og immunhistokjemi analyser ble utført ved bruk av primærtumorprøver. Kaplan-Meier-overlevelseskurver ble også genereres for å identifisere forskjeller i global overlevelse (GS) og sykdomsfri overlevelse (DFS) for den hypo- eller hyperekspresjon status for hver markør. Den log-rank test ble brukt for å verifisere om forskjellene var signifikante. Trinnvis Cox regresjonsmodeller ble også brukt til å identifisere risikofaktorer knyttet til GS og DFS i en multivariat modus, og deretter ble brukt til å sette inn dødsrisikoen knyttet til hver markør, enten selvstendig eller i samarbeid.
Resultater
i de univariate analysene signifikante forskjeller i GS i forhold til uttrykket profiler av ITGAV (p = 0,001), ITGA3 (p = 0,002), ITGA6 (p = 0,001), SPARC (p = 0,036), Det ble ikke observert MMP9 (p = 0,034), og MMP16 (p = 0,038). For DFS, ble signifikante forskjeller observert i forbindelse med ITGAV (p = 0,004) og ITGA3 (p = 0,001). Men bare de ITGAV og ITGA6 genmarkører for GS (hazard ratio (HR) = 3.209, 95% konfidensintervall (KI) = 1,412 til 7,293, p = 0,005 og HR = 3,105, 95% KI = 1,367 til 7,055, p = 0,007, henholdsvis), og ITGA3 for DFS (HR = 3,806, 95% KI = 1,573 til 9,209, p = 0,003), forble i slutt Cox regresjonsmodeller. Et poengsystem ble utviklet for å vurdere risikoen for at pasienten dør basert på antall markører for komponentene i den endelige GS modell. Resultater av 0, 1 eller 2 var forbundet med følgende midlere overlevelse [CI]: 47,162 [44.613-49.711], 39,717 [35.471-43.964], 30.197 [24,030 til 36,327], henholdsvis
Konklusjoner.
Multivariate matematiske modeller viste en sammenheng mellom hyperekspresjon av ITGAV og ITGA6 griner og GS, og også mellom ITGA3 grin og DFS, hos pasienter med kolorektal tumorer. En risikopoengsystem basert på oppdaget hyperekspresjon av 0, 1 eller 2 markører (f.eks ITGAV og /eller ITGA6) ble også funnet å nøyaktig korrelerer med GS kurver generert for den nåværende kohorten
Citation. Linhares MM, Affonso RJ Jr, Viana LdS, Silva SRM, Denadai MVA, de Toledo SRC, et al. (2015) Genetisk og Immunhistokjemisk Expression of Integriner ITGAV, ITGA6, og ITGA3 prognostiske faktoren for tykktarmskreft: Modeller for Global og sykdomsfri overlevelse. PLoS ONE 10 (12): e0144333. doi: 10,1371 /journal.pone.0144333
Redaktør: Lucia R. Languino, Thomas Jefferson University, USA
mottatt: 26 august 2015; Godkjent: 16 oktober 2015; Publisert: 16.12.2015
Copyright: © 2015 Linhares et al. Dette er en åpen tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet: På grunn av etiske restriksjoner, data er tilgjengelige fra forskningsetiske komiteer av Federal University of São Paulo og Fundação Pio XII, Barretos, for forskere som oppfyller kriteriene for å få tilgang til konfidensielle data
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av CAPES (Samordning for bedring av høyere nivå -eller utdanning-Personnel – brasilianske regjeringen) og Fundação Pio XII, Barretos – Brasil
konkurrerende interesser:.. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Forkortelser: CRC, tykktarmskreft; GS, Global Survival; DFS, sykdomsfri overlevelse; ECM, ekstracellulære matrise; ITGAV, Inte Alpha V; ITGA3C, Inte Alpha 3; ITGA6, Inte Alpha 6; MMP1, Matrix Metallopeptidase 1; MMP16, Matrix Metallopeptidase 16; COL6A2, Type VI Kollagen genet; THBS1, Thrombospondin 1; VCAM-1, Vascular Cell Adhesion Molecule 1; SPARC, SPARC genet; EGFR, epidermal vekstfaktor reseptor; VEGF, vascular endothelial growth factor
Innledning
Globalt tykktarmskreft (CRC) er en av de vanligste ondartede svulster diagnostisert og er den tredje vanligste dødsårsaken ved svulst i Vesten. Forekomsten av CRC er i dag større enn 1.200.000 tilfeller /år, og det er anslått at nærmere 600.000 dødsfall er relatert til denne sykdommen. [1] I løpet av de siste tjue årene har en bedre forståelse av risikofaktorer for utvikling av denne type svulst har blitt oppnådd, og dette har blitt fulgt av bedre forebyggende tiltak og utvikling av nye legemidler og kirurgiske teknikker. Som et resultat, har forbedrede dødelighet relatert til CRC observert. [2,3]
CRC er mulig å behandle, og i de fleste tilfeller, er kureres når det er oppdaget i en tidlig fase. [2] Men den gjennomsnittlige globale fem-års overlevelse for alle stadier er 55% i utviklede land, og 40% i utviklingsland. Videre svulster diagnostisert i den innledende fasen fortsatt utgjøre en risiko for systemisk residiv. [2,3]
Til dags dato er histopatologisk evaluering grunnlaget for en diagnose, klassifisering og gradering av CRC svulster. Karakteren av tumor penetrasjon gjennom tarmveggen (T trinnet), tilstedeværelse og antall av lymfeknuter som er involvert (N stadium), og nærværet av fjernmetastaser (M-fasen) er de viktigste prognostiske faktorer, og disse er også viktige faktorer for å bestemme behandlingsstrategi. Andre faktorer som kan bidra til en dårlig prognose er tilstedeværelsen av udifferensierte tumorer, mucinkjertler subtype tumorer, tilstedeværelse av tarmobstruksjon og /eller perforering på tidspunktet for diagnose, og tilstedeværelsen av lymphovascular invasjon. [4] Fremskritt i forståelsen av CRC biologi, kombinert med en bedre forståelse av risikoen for tilbakefall og studier av pasientens overlevelseskurver, har forbedret nøyaktighet av pasienten klassifisering. [4-7]
CRC spres via direkte invasjon, vanligvis gjennom lymfe kanaler eller hematogene ruter. Imidlertid er de intra- og intersignalveier som er ansvarlig for spredning og overlevelse av neoplastiske celler ikke fullstendig karakterisert. [8-10] CRC ser ut til å påvirke ulike veier som regulerer cellevekst. Tumor vekst og invasjon også påvirke mekanismer for angiogenese, epiteliale vekstfaktorer, apoptose, og remodellering av den ekstracellulære matriks (ECM). [11]
Nyere studier har vist at en av de mekanismer som formidler tumorinvasjon og metastatisk spredning involverer nedbrytning av ECM og basalmembranen, hvilket antyder at interaksjonen mellom verten og en svulst forbedrer betingelsene for tumorspredning. [12,13] Den ECM består av et komplekst nettverk av makromolekyler som er skilt ut av cellene, og de opptar de intercellulære mellomrom, som omfatter basalmembranen, blodet matrise, og konjunktiv matrise. Disse makromolekyler omfatter ulike typer kollagen, elastisk system molekyler, strukturelle glykoproteiner, glykosaminoglykaner og proteoglykaner. [14] Thrombospondin, vaskulær celleadhesjonsmolekyl, 6A2 kollagen, og metalloproteinaser er blitt funnet å være direkte involvert i mediering av celleproliferasjon, cellemigrering, og nedbrytning av ECM. [15-17] Samlet disse makromolekyler bidra til modulering av ECM som oppstår under både fysiologiske og patologiske prosesser.
Undersøkelser av kaskade av hendelser som er involvert i lokoregionalt invasjon og metastasering av CRC forbli en stor vitenskapelig utfordring. Resultatene fra ulike studier har antydet at isolert sett THBS1, VCAM-1, COL6A2, MMP1, og MMP16 gener og deres respektive molekyler uttrykks-thrombospondin, karcelleadhesjonsmolekyl, 6A2 kollagen og metalloproteinaser-er involvert i modulerende ECM under prosessen med CRC kreftutvikling. [11,15,18] Litteraturen inneholder også en betydelig mengde dokumentasjon med hensyn til genetiske endringer som er innblandet i den raske utviklingen av CRC fra sin innledende stadier av sin avanserte stadier. Det er en hypotese at denne prosessen blir initiert av avvikende signalisering som aktiverer gener for å påvirke kreftcellespredning og metastasering. [19,20]
Identifisering av molekyler som gjennomgår strukturelle endringer og deres tilknytning til kliniske og patologiske etapper kunne avklare hvilke mekanismer som er involvert i kreftutvikling. Videre, ved å gjenkjenne de grupper av gener som er involvert, er det mulighet for disse genene til å tjene som markører for berørte pasienter og prognose. I denne studien ble ECM gener i kreftvevet pasienter med kolorektal adenokarsinom evaluert for å identifisere potensielle sammenhenger med TNM klassifisering og overlevelsesdata.
Formålet med denne studien er å identifisere en mulig sammenheng mellom uttrykket av ECM gener i tumorvevet hos pasienter med CRC, og parametrene av global overlevelse (GS) og sykdomsfri overlevelse (DFS), samt for å bygge opp en prediktiv matematisk modell av pasientens overlevelse basert på den hypo- eller hyperekspresjon av disse genene.
Materialer og metoder
Pasienter
Denne undersøkelsen ble gjennomgått og godkjent av forskningsetiske komiteer av Federal University of São Paulo (Protocol nummer # 2189/98) og Fundação Pio XII, Barretos (protokoll nummer # 178/2008), i samsvar med brasilianske og internasjonale regler for forskning med mennesker. Alle pasienter inngått en skriftlig informert samtykke som tillater bruk av biologisk materiale for formålet med forskning.
Pasienter av begge kjønn med synkron tykktarm og endetarmskreft og som ble eldre enn 18 år ble inkludert i denne studien. Motsatt pasienter som fikk neoadjuvant behandling (f.eks cellegift eller strålebehandling), pasienter uten en primær CRC nettsted, pasienter med tidligere eller nåværende diagnose av en annen primær malignitet i noen plasseringen av andre enn ikke-melanom hudkreft kroppen, pasienter med
in situ
karsinom i cervix, og pasienter med en kjent historie med familiær CRC ble ekskludert. CRC pasienter hadde tumorprøver samlet inn, og prøvene med høyest etapper ble valgt for nedfrysing. Tilsvarende parafinblokker var tilgjengelig for videre histopatologiske analyse. Kromosom (CIN) og mikro ustabilitet (MSI) status for disse prøvene ble ikke vurdert.
genekspresjonsanalyser
To patologer fra Institutt for patologisk anatomi uavhengig vurdert de anatomopathological data fra alle utvalgte saker. Totalt 114 CRC tilfeller gikk ekstraksjonen av total RNA og cDNA-syntese. Revers transkripsjonsreaksjon ble utført ved anvendelse av Superscript III First-Strand Synthesis SuperMix settet (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). Expression nivåer ble deretter målt for hvert gen av interesse og optimalisert for samtidig bruk i PCR Array plattformen ved hjelp av real-time PCR. Totalt 84 ECM gener ble oppdaget ved hjelp av den ekstracellulære matriks og adhesjonsmolekyler PCR Array (PAH-013) (SABioscience, Qiagen, Valencia, CA, USA). Hver plate analysert ekspresjon av 84 gener relatert til ECM, sammen med fem endogene kontroller (vaktmester gener) inkludert: en kontroll genomisk DNA, tre kontroller for revers transkripsjonsreaksjon og tre positive kontroller for å teste effektiviteten av PCR-reaksjonen
data~~POS=TRUNC analyse~~POS=HEADCOMP involverte ΔΔCt metode med følgende program: https://pcrdataanalysis.sabiosciences.com/pcr/arrayanalysis.php. Genene knyttet til multifunksjonelle ECM makromolekyler, hver med sin egen egenart, ble analysert for hyperekspresjon og hypoexpression (f.eks folde endre eller odds ratio 2), i henhold til tidligere definerte variabler av interesse. Disse genene ble valgt ut for videre analyse av vev uttrykk.
Bygging av vev microarray (TMA) blokkerer
Parafin blokker ble seksjonert (4 mikrometer tykkelse) og farget med hematoksylin-eosin. Alle delene ble anmeldt for å bekrefte en diagnose av CRC, og histopatologiske funn ble revurdert. Et kart ble fremstilt ved bruk av et Excel-regneark, og denne inneholdt de stedene og identifikasjon av vevsprøver som ble brukt for konstruksjon av hver blokk TMA. Kartet også guidet videre lesning av IHC reaksjoner. TMA blokker ble fremstilt i henhold til produsentens spesifikasjoner (Beecher Instruments, Silver Spring, MD, USA) med følgende trinn: merking av det valgte området i den respektive parafin blokk; Opprettelsen av et hulrom i mottaker block; utvinning av en sylindrisk vev fra donor-blokken (som måler 1 mm i diameter og med det valgte respektive området av interesse); overføring av den sylindriske vev fra donor blokken til det hule rommet som skapes i mottakerblokken; innsetting av vevet i blokken i brøkdeler av millimeter. Den resulterende samling av vevsprøver hadde et matrisearrangement. For å vurdere kvaliteten på hver blokk for lagring, de TMA blokker ble hver levd på et lysbilde ved å bruke en teip system (Instrumedics, Hackensack, New Jersey, USA). Prøvene ble kuttet (4 um tykkelse), og en liten rull ble brukt til å trykke seksjonen på båndet. Tapen med vedlagte histologiske seksjonen ble deretter plassert på et harpiksbelagt lysbilde (del av limet system kit) og presset med det samme roll for bedre etterlevelse. Objektglassene ble plassert under UV-lys i 20 minutter og deretter ble baktil utsettes for en løsningsmiddel-løsning (TPC) i ytterligere 20 minutter. Etter lysbildene ble tørket og båndene ble fjernet, ble lysbilder i parafin og sendt til oppbevaring under ideelle kjøle forhold.
Immunhistokjemisk teknikk
Deler av TMA blokker ble montert på glassplater belagt med silan (3-aminopropyltrietoksysilan) og ble tørket i 30 minutter ved 37 ° C. Parafin ble fjernet med xylen og seksjonene ble rehydrert gjennom en serie av graderte alkoholer. Endogen peroksidaseaktivitet ble blokkert ved inkubering av seksjonene i en metanol bad inneholdende 3% hydrogenperoksid i 20 minutter, etterfulgt av vaskinger i destillert vann. Seksjonene ble opprinnelig sendt til varme-indusert epitop gjenfinning ved hjelp citratbuffer (pH 9,0) i et udekket trykkoker (Eterna, Nigro, Araraquara, Brasil). I korthet, ble platene nedsenket i bufferoppløsningen og trykkokeren ble lukket med sikkerhetsventilen åpen. Når den mettede damp ble frigjort, ble sikkerhetsventilen senkes inntil full trykksetting ble oppnådd. Etter 4 min av full trykksetting, ble det lukkede trykkoker som er lagt inn under rennende vann for kjøling. Etter fjerning av lokket, ble objektglassene skylt i destillert vann og endogen peroksydase-aktivitet ble blokkert ved hjelp av 10 volumdeler 3% H
2o
2. Etter 3 vaskinger (10 min hver), ble objektglassene skylt i destillert vann og deretter i fosfat-bufret saltvann (10 mM; pH 7,4) i 5 minutter hver. Platene ble inkubert med primært antistoff over natten ved 8 ° C
Følgende primærinnsidere antistoffer ble kjøpt fra Abcam (Cambridge, MA, USA): anti-SPARC antistoff, polyklonalt kanin IgG isotypen (1:. 400; ab14174 ); anti-SPP1 antistoff, monoklonalt muse-IgG2a-isotypen (1: 400; ab69498), anti-fibronektin-antistoff, mus lgG1 isotype (klon IST-9) (1: 400; ab6328), anti-integrin vs. primære antistoff, mus IgG2a ( klone 10F6) (1: 400; ab93943), og anti-inte vs. antistoff, isotype mus IgG1, klone 272-17E6 (1: 400; ab16821)
GS og DFS ble definert som tiden fra. en innledende anatomopathological diagnose til pasienten død og første gjentakelse, henholdsvis.
Statistiske metoder
Statistiske Package for Social Sciences (v18.0) ble benyttet for analyse av data. Signifikansnivået var 0,05 eller 5%. Kaplan-Meier overlevelsesanalyser ble utført for å identifisere forskjeller i GS og DFS for hver kategori av hypo- eller hyperekspresjon av hver markør. Den log-rank test ble brukt for å verifisere om forskjellene var signifikante. Trinnvis Cox regresjonsmodeller ble brukt for å identifisere risikofaktorer knyttet til GS i en multivariat modus og deretter ble brukt å score risikoen for dødsfall for hver markør uavhengig, eller i samarbeid. Logistisk regresjon ble brukt til å bekrefte sammenhengen mellom risiko score for markører assosiert med GS og TNM klassifisering. Bruke variabler som var signifikant forbundet i multivariate analyser for GS og DFS, ble additiv risiko score etablert. Disse scorene ble tildelt for hver kategori av risiko (hyper- eller hypoexpression, avhengig av markør) og disse lagt opp til 1. Den resulterende ordinal variabel gikk Cox regresjon (for GS og DFS) for å bekrefte sammenhengen mellom risikoen poengsum opprettet og de respektive avhengige variabler.
Resultater
Univariat analyse av GS i forhold til ECM markører studert
Tabell 1 viser de kliniske egenskaper og parametere for tumor spredning for 114 pasienter med den foreliggende kullet. Signifikante forskjeller i GS ble identifisert i forhold til uttrykk profiler av ITGAV1, ITGA3, ITGA6, SPARC, MMP9, og MMP16, markører som ble oppdaget i tumor undersøkte prøvene. For SPARC, ble hyperekspresjon assosiert med en høyere grad av overlevelse. I motsetning til dette ble hyperekspresjon av de andre markører assosiert med lavere nivåer av GS. Figur 1 viser GS kurvene som ble innhentet i henhold til statusen for hver signifikant assosiert markør. Tabell 2 lister resultatene av Kaplan-Meier overlevelsesanalyser i forhold til GS og uttrykk for markørene studert.
Multivariate analyser av GS i forhold til ECM markører studert
De variablene signifikant assosiert med GS ble analysert i en trinnvis Cox regresjonsmodell. Tabell 3 viser resultatene fra den multivariate analysen med GS brukt som avhengig variabel og tilhørende markører brukes som uavhengige variabler.
Modell 5 viser at variablene ITGAV og ITGA6 var signifikant assosiert med GS. Videre hyperekspresjon av disse markørene var assosiert med en høyere risiko for død i løpet av perioden som studeres (hazard ratio (HR) = 3209 ,; 95% konfidensintervall (KI) = 1,412 til 7,293, p = 0,005 og HR = 3,105, 95% KI = 1,367 til 7,055, p = 0,007, henholdsvis).
Univariat analyse av DFS i forhold til ECM markører studert
Tabell 4 viser resultatene for Kaplan-Meier overlevelsesanalyse utført for DFS i forhold til uttrykk av markørene undersøkt. Signifikante forskjeller i DFS ble observert i forhold til uttrykk for ITGAV og ITGA3, med hyperekspresjon å bli assosiert med lavere nivåer av DFS (fig 2). Parametere for SPARC markør ble ikke beregnet, så det var ingen tilbakefall hendelser i hypoexpression gruppen.
Multivariate analyser av DFS i forhold til ECM markører studert
Model 2 i tabell 5 viser at bare ITGA3 var signifikant assosiert med DFS. Hyperekspresjon av denne markøren var assosiert med en høyere risiko for tilbakefall i løpet av perioden som studeres (HR = 3,806, 95% KI = 1,573 til 9,209, p = 0,003). Analyser av resultatet for DFS ble ikke utført ettersom bare ett gen (ITGA3) opprettholdt en signifikant sammenheng.
Beregning av risiko score basert på resultatene fra den multivariate modellen og en sammenligning av resultatene
En risiko scoring systemet ble laget basert på resultatene fra den multivariate analysen av de viktige variabler for å kontrollere om tilstedeværelse av 0, 1 eller 2 av de tilknyttede markører påvirket risikoen for død (tabell 6). For hver markør for risiko som ble hyperexpressed, ble en enhet lagt til stillingen. Etter å etablere denne skalaen, ble resultatene (ordens kategoriske variabler) sammenlignet med GS bruker log-rank test og Cox regresjonsanalyse (figur 3, tabell 6). Et mønster av assosiasjon ble observert mellom antall hyperexpressing markører og GS (tabell 7), med en god forening observert mellom tilstedeværelsen av en eller to markører og evnen til å forutsi GS (tabell 7).
Beregning av sammenhengen mellom prognostisk poengsum og TNM
Poengsystemet systemet~~POS=HEADCOMP som ble utviklet basert på påvisning av ingen, en eller begge av ITGAV og ITGA6 markører blir hyperexpressed ble funnet å ha størst effekt på GS. Vi ønsket å bekrefte en sammenheng mellom dette scoring system og TNM gjennom logistisk regresjon. Tabell 8 viser de tilfeller med hyperekspresjon av begge merkene, og de ble assosiert med en 33,5 ganger høyere sjanse for å tilhøre TIII + IV TNM kategorien. Men siden det var ingen pasienter som var både scene TIII + TIV og at hyperexpressed noen av markører analysert, tilfeller med hyperekspresjon av 0 gener og tilfeller med hyperekspresjon av en genet ble kombinert og ble sammenlignet med tilfeller med hyperekspresjon av 2 gener (tabell 9).
til slutt, for å verifisere om TNM stadium kan tjene som en prediktor for overlevelse, ble utført en overlevelsesanalyse i forbindelse med TNM kategori (i + II vs. III + IV) (tabell 10, fig 4). Tabell 10 bekrefter at pasienter med stadium III + IV svulsten hadde en 4,838 ganger høyere risiko for død (HR = 4,838).
Diskusjoner
Kapasiteten for en ondartet svulst for å overføre og spre seg til andre vev og organer bestemmes av ulike molekyler, inkludert proteolytiske enzymer, adhesjonsmolekyler celle reseptorer, cytokiner og vekstfaktorer. Dette innebærer et komplekst system av signaltransduksjon til cellekjernen gjennom membranen og intracellulære reseptorer molekyl som sender tilbakemelding fra ECM, som derved resulterer i aktivering og syntese av transkripsjonsfaktorer for forskjellige gener. [21] Samler bevis indikerer at genetiske endringer er ansvarlig for den raske utviklingen av ulike typer ondartede svulster fra de innledende fasene av sykdommen til avanserte stadier av sykdommen. Det er en hypotese at denne prosessen er initiert av molekyler som unormalt signal for å aktivere gener som påvirker spredning og metastasering. Identifiseringen av slike molekyler og deres endrede strukturer, samt deres tilknytning til kliniske faser og patologi, kan avklare mekanismene som er involvert i kreftutvikling, og derfor grupper av gener som er involvert i denne prosessen.
Ifølge Koivisto et al. (2000), kan det ECM påvirke atferden til en svulst ved å styrke svulstcelleformering, progresjon, og invasjon. Disse interaksjonene er mediert av integriner som har vist seg å spille en viktig rolle i utviklingen av tumorinvasjon og metastase. Nedbrytning av ECM har også blitt rapportert å forekomme via virkningen av proteolytiske enzymer som hovedsakelig produseres av tumorceller, men kan også aktiveres ved stromale fibroblaster. [22]
I denne studien ble interaksjoner mellom pasienttumorceller og ECM preget basert på identifisering av hypo- eller hyperexpressed gener, med hypotesen om at disse genene kan være viktig for å forutsi prognose og pasient overlevelse . Til profil genekspresjon, ble det Super Array Kit (PAH-031A-24, AMBRIEX) anvendes for å detektere uttrykket nivåer av ECM og celleadhesjonsmolekyler (n = 84) som er viktige for celle-celle og celle-matriks-interaksjoner. Dette sett av gener inkludert proteiner fra ECM som representerer viktige bestanddeler av basalmembranen. Sanntids-PCR ga en rask, enkel og pålitelig metode for å analysere ekspresjon av en gruppe av proteiner som er involvert i prosessen for tumorprogresjon og formidling av kolorektal adenokarsinom i dets forskjellige faser av oppsetningen. I kombinasjon med immunhistokjemiske data, ble identifikasjonen av assosiasjoner mellom parameterne for tumorprogresjon og uttrykket profilen til hypo- eller hyperexpressed gener forventet å gi innsikt i tumorprogresjon og formidling. Det andre målet med denne studien var å bygge en matematisk modell eller en scoring system som ville tillate for identifikasjon (selv i pre-operative periode med analyse av endoskopiske biopsier) av pasienter med en dårlig prognose. Dersom pålitelig, vil denne modellen gi differensierte terapi for å bli valgt for pasienter basert på en bedre eller dårligere prognose.
Integriner er celleoverflaten heterodimer reseptorer som er sammensatt av a og β trans subenheter. For hver underenhet innbefatter et stort ekstracellulært transmembrandomene og et intracellulært domene. [23] celleadhesjon interaksjoner spiller en viktig rolle under normale fysiologiske prosesser slik som embryoutvikling og vev helbredelse, og også under patologiske prosesser slik som kreft. [24] Når det gjelder det sistnevnte, Zhang et. al (2011) viste at integriner spiller en rolle i flere trinn på karsinogenese, inkludert cellespredning, celle invasjon av tilstøtende vev, og celleoverlevelse. De kan også spille en regulerende rolle i celleoverlevelse og apoptose, for derved å fremme veksten av tumorvev og prosessen med metastasering. Tilsvarende har antineoplastisk terapeutisk potensiale blitt identifisert i forskjellige integrin-antagonister, slik som α5β1, αVβ3, og αVβ5, og disse er i en eksperimentell fase av studien. [25] Økt ekspresjon av disse integriner er forbundet med større migrering og invasjon av kreftceller, og er også assosiert med øket resistens mot antineoplastiske medikamenter. I motsetning til dette, kan lavere nivåer av ekspresjon av visse griner, slik som α2β1 og α1β1, etter tumorceller favoriserer celle diffusjon. I tillegg til endringer i ekspresjon, har endringer i funksjonen til disse integriner vist seg å spille en fundamental rolle i progresjon av kreft. [19,26]
I denne studien, univariate analyser viste en statistisk signifikant sammenheng mellom hyperekspresjon av inte ITGAV, ITGA3, og ITGA6, og MMP9 og MMP11 gener. I tillegg ble hypoexpression av SPARC–genet assosiert med en reduksjon i GS av CRC kreftpasienter (tabell 2, figur 1-4). Men i den multivariate modellen, bare hyperekspresjon av ITGAV og ITGA6 inte var assosiert med en høyere risiko for død i løpet av perioden som studeres (HR = 3,209, 95% KI = 1,412 til 7,293, p = 0,005 og HR = 3,105, 95% CI = 1,367 til 7,055, p = 0,007, respektivt) (tabell 3).
α5β1, α6β4, αVβ3, og αvβ6 integriner har vært mye studert i maligne tumorer, og deres nivåer av ekspresjon er korrelert med progresjon av forskjellige typer av tumorer. [27-28] Andre studier har identifisert inte uttrykk som faktorer i formidling og prognose av CRC pasienter. For eksempel har leverspredning blitt funnet å avhenge av vekselvirkninger mellom de αVβ6 integrinene uttrykkes av tumorceller og fibronektinet markør av hepatisk mikrovaskulaturen. [29] I tillegg, levermetastaser har blitt assosiert med den β1 integrin [23], mens avanserte kliniske faser og venøse og perinevral invasjon har vært forbundet med hyperekspresjon av αV integriner. [19,20,30] For lungemetastaser uttrykker ß1 og p2 griner (f.eks α2β1, α4β1, α5β1, og αLbα2) [31], en dårligere prognose var assosiert med hyperekspresjon av αVβ3 og αV griner. [32,33]
I en tidligere publikasjon, vår gruppe identifisert en sammenheng mellom hyperekspresjon av ITGAV genet i svulster og tilstedeværelsen av perinevral invasjonen i kolorektal tumorer. [19] Tilsvarende, histokjemiske analyser viste at dette markør ble hyperexpressed i 100% av pasienter med fjern metastase, og ble hyperexpressed i 36,7% av pasientene uten fjernmetastaser. [19] I tillegg har den multivariate analysen viste at svulster med lymfeknutemetastase hadde en 108-ganger større sjanse for hyperexpressing ITGAV enn tumorene uten lymfeknutemetastase. [19]
Økt ekspresjon av ITAG6 ble også påvist i nærvær av venøse invasjon sammenlignet med fravær av venøse invasjon (p 0,04). [19] Disse funnene tyder på at økt uttrykk for dette inte fremmer tumor spredning. Tilsvarende i å sammenligne resultatet fra den histologiske analyser utført i denne studien ble det observert korrelasjon mellom svulsttype (mucinous eller adenokarsinomer NOS) og ITGA5 og ITGA6 griner (p 0,001). En høyere andel av mucinous typen histologi prøvene også fått en score på 2 oftere enn adenokarsinom NOS prøvene.
a6 inte regulerer ulike cellefunksjoner, inkludert induksjon av celle invasjon, migrasjon, tumorceller og tumor progresjon. [34] På den annen side, O’Connor et al. (2000) rapporterte at lavere nivåer av α6 uttrykk korrelert med økt trekkfugl og invasiv potensial for tykktarmskreftceller. [35] Vi hypothesise at prosessene som gjør at en svulst celle å flykte celle og vev oppdemning mekanismer, og som også letter sin vekst, formidling, og påfølgende kolonisering av sekundære vev, oppstår fra aktivering (hypo- eller hyperekspresjon) av flere gener samtidig, og disse virker til å overvinne en vertens beskyttende barrierer. Således er målet med denne studien var å utvikle en multivariat matematisk modell av hypo- eller hyperekspresjon av gener relatert til neoplastisk spredning, for å tilveiebringe den mest nøyaktige bred kartlegging av de prosesser som skjer samtidig i løpet av tumorprogresjon, og at påvirker prognosen. Den endelige multivariate prognostisk modellen oppnådde var sammensatt av ITGAV og ITGA6 griner, som ble funnet å korrelere med GS, og dermed tyder på at hyperekspresjon av disse genene representerer en selvstendig handling for å redusere overlevelsen av kolorektal kreftpasienter. Funnene i vår multivariate modellen korrelerer også med resultater fra tidligere univariate studier som har beskrevet en sammenheng mellom ITGAV inte og tilstedeværelsen av fjernmetastaser, lymfeknutemetastaser, og perinevral invasjon. [20] I tillegg, ekspresjon av integrin ITAG6 har vært forbundet med en mucinous histologisk type (som har en dårligere prognose) og med venøs invasjon. [19] Basert på disse resultatene, hypoteser vi at disse to inte opptre på ulike prosesser og at de kan opptre uavhengig, eller samlet, for å fremme svulst formidling og progresjon, og dermed går på bekostning av pasientens prognose (f.eks GS).
